| Project Area | Creation of aptameric biology |
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| Project/Area Number |
22H05038
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Tokyo University of Science (2025)
Tokyo University of Agriculture and Technology (2022-2024) |
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Principal Investigator |
塚越 かおり 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 准教授 (20708474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山岸 彩奈 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (00778293)
松村 洋寿 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (60741824)
金沢 貴憲 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (60434015)
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| Project Period (FY) |
2022-05-20 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2025)
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| Budget Amount *help |
¥58,890,000 (Direct Cost: ¥45,300,000、Indirect Cost: ¥13,590,000)
Fiscal Year 2024: ¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥22,360,000 (Direct Cost: ¥17,200,000、Indirect Cost: ¥5,160,000)
Fiscal Year 2022: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
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| Keywords | アプタマー / タンパク質制御 / 脳ホメオスタシス / アミロイド / 神経炎症 / 酵素活性 / タンパク質間相互作用 / 脳内ホメオスタシス |
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| Outline of Research at the Start |
タンパク質分子が複雑かつ協奏的に機能する生命システムの全容を解明するためには、革新的な技術・ツールの開発に基づく新しい研究アプローチが必須である。本研究では、脳内の恒常性維持に関わるタンパク質機能を増強するアプタマーの開発と、核酸デリバリー技術を用いた脳へのアプタマー輸送によって「遺伝子改変不要」な「活性増強」による恒常性操作モデルマウスを開発することを目的とする。アプタマー導入マウスを用いた標的タンパク質の生物学的機能の解明研究を推進することで、「アプタマー生物学」の基盤を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本領域研究の狙いは、DNAなどの核酸から成るリガンド・アプタマーの特異的な相互作用によって標的タンパク質の活性や相互作用を直接制御し生体に応用することで、未知の生命現象の解明のための新規な生物学研究アプローチを確立することである。C01計画班（本研究課題）は機能制御アプタマーの開発とマウス生体内での応用を目指している。
本年度は前年度より引き続きA01計画班、B01計画班と連携し、異常凝集するペプチドであるAβを分解するプロテアーゼであるKallikrein-related peptidase 7（KLK7）の酵素活性を増強するアプタマーと、タンパク質間相互作用により細胞保護/細胞死の調整機能を担うneuronal nitric oxide synthase（nNOS）、C-terminal PDZ ligand of nNOS（CAPON）に結合するアプタマーの開発を実施した。前年度までにKLK7、nNOS、CAPONに結合するアプタマークローンを同定したので、以下の研究を行なった。
１）マウス由来KLK7（mKLK7）はヒト由来KLK7（hKLK7）との相同性が高い。そこでA01班よりhKLK7を提供いただき、得られたアプタマーのhKLK7への結合を観察したところ、得られたアプタマーがhKLK7に結合することを見出した。また、mKLK7-hKLK7間での結合シグナルの違いから、各種アプタマークローンが異なる部位に結合することが示唆された。
２）nNOS結合アプタマーの結合解離定数を算出し、アプタマーがCAPON-nNOSの結合能より高い結合親和性を有していることを明らかにした。また、CAPON-nNOSの結合を阻害しないことも明らかにした。CAPONアプタマーについては、予想外にnNOSへの非特異的結合が見出されたため、アプタマーの改良を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は産前産後休業により一部の期間研究を停止したものの、前年度に得られたアプタマーの特性検討をほぼ完了することができた。In vivoへの応用へ向けて、共同研究も進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
KLK7結合アプタマークローンを複数獲得しているので、組換えKLK7を用いた活性への影響の評価を進める。また、nNOS結合アプタマーについては、得られたアプタマーが生体由来のnNOSに結合するかを検証する。CAPONアプタマーについては、特異的な結合が観察されるよう条件検討を進める。
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